本發(fā)明涉及電開關(guān)設(shè)備設(shè)計制造領(lǐng)域，具體設(shè)計一種軌道交通用高壓直流接觸器。

背景技術(shù)：

隨著當(dāng)今市場行業(yè)(新能源汽車、4G通信電源、風(fēng)力發(fā)電、軌道交通)的飛速發(fā)展，對高壓直流接觸器負載工作電壓的要求也不斷提高，其中新能源汽車高壓直流接觸器負載電壓要求范圍在450V～600V，軌道交通高壓直流接觸器負載電壓要求范圍在1500V～2000V，其負載能力也相應(yīng)提高，為了解決在傳統(tǒng)接觸器在高電壓負載接通和斷開時產(chǎn)生的電弧而無法拉斷，導(dǎo)致主觸點燒毀的故障現(xiàn)象，為了提高高壓直流接觸器的使用壽命，需要對滅弧技術(shù)進行研究，而且，軌道交通用線路眾多，每一條線路均要配備電力開關(guān)系統(tǒng)接觸器，連接不便且安裝繁瑣，而且，由于現(xiàn)有技術(shù)中的接觸器散弧系統(tǒng)問題導(dǎo)致很多接觸器不能用于該高壓高直流電的接觸器，時常導(dǎo)致開或關(guān)線路時產(chǎn)生的電弧燒壞接觸器。因此軌道交通需要經(jīng)常更換接觸器，使得人工成本增加，制造成本也增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種軌道交通用高壓直流接觸器，以解決現(xiàn)有接觸器技術(shù)中存在上述高壓直流接觸器滅弧罩滅弧不及時、對接觸器造成損害及安裝在軌道交通線路中及其繁瑣等。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種軌道交通用高壓直流接觸器，包括底座、外殼、組裝殼體、推動機構(gòu)總成和接觸單體總成，所述推動機構(gòu)總成安裝于所述底座頂端中間位置上，所述外殼為兩件且兩件外殼頂端分別固定安裝在接觸單體總成底端的兩邊上，外殼底端固接與底座上，所述接觸單體總成設(shè)于推動機構(gòu)總成頂端且接觸單體總成由若干個均以隔板隔開的常開接觸單體并排組成，該隔板底端焊接固定在外殼上；所述組裝殼體為兩件且兩件組裝殼體夾裝外殼前后兩端。

所述推動機構(gòu)總成由線圈筒、線圈架、支架、調(diào)節(jié)墊圈、電磁鐵、套筒、鐵芯和推動板組成，其中線圈筒設(shè)于支架內(nèi)且線圈筒底端固接在底座頂端中間位置上，所述線圈架為中空工字輪結(jié)構(gòu)且線圈架置于線圈筒中，所述調(diào)節(jié)墊圈、電磁鐵和套筒三者從下到上依次疊放在線圈架內(nèi)，套筒頂端套接有鐵芯，鐵芯頂端固定連接推動板中心位置。

所述常開接觸單體由滅弧罩、靜接觸片、返回彈簧、動接觸片、磁吹系統(tǒng)、連動框和觸點彈簧組成，所述靜接觸片為兩片且其頂端為弧形結(jié)構(gòu)，靜接觸片中部固接于外殼頂端且靜接觸片頂端內(nèi)弧面設(shè)有安裝在隔板內(nèi)的磁吹系統(tǒng)，該磁吹系統(tǒng)兩端均穿過隔板連接有微動片開關(guān)；所述滅弧罩底端安裝在外殼的頂端且靜接觸片從滅弧罩底端插出，所述觸點彈簧頂端固接于所述連動框內(nèi)部頂端，觸點彈簧底端連接動接觸片，連動框底端設(shè)有橫槽，該橫槽內(nèi)插裝推動板且連動框中部設(shè)有長條橫槽，該長條橫槽內(nèi)橫向穿過一兩端固接在隔板上的定位板，所述返回彈簧底端固定安裝在定位板上。

所述滅弧罩由兩瓣滅弧罩殼體組成，每瓣滅弧罩殼體內(nèi)部頂端均設(shè)有倒U型動引弧片，動引弧片兩邊均設(shè)有若干絕緣隔弧柵，絕緣隔弧柵底部設(shè)有靜引弧片；所述滅弧罩殼體上設(shè)有螺栓孔，通過螺栓將兩瓣滅弧罩殼體連接在一起。

所述所述返回彈簧的軸線與觸點彈簧的軸線在同一直線上。

所述線圈筒與底座之間、外殼與底座之間、靜接觸片與外殼之間均以焊接固定連接；兩件組裝殼體之間通過加長螺栓夾裝外殼。

所述絕緣隔弧柵為鋸齒扇形結(jié)構(gòu)且對動接觸片呈包圍式均勻布置于滅弧罩殼體內(nèi)壁。

所述兩片靜接觸片頂端外弧面上均設(shè)有靜觸點，所述動接觸片兩端外表面上均設(shè)有動觸點；該動接觸點與靜觸點在同一豎直方向上。

所述接觸單體總成最佳優(yōu)選為三個常開接觸單體組成。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種軌道交通用高壓直流接觸器，有以下優(yōu)勢：

①設(shè)計多個接觸觸頭相比傳統(tǒng)的接觸器更能適用多線路一鍵開關(guān)，經(jīng)濟實惠且安裝方便；

②本發(fā)明的滅弧罩采用鋸齒條扇形型絕緣隔弧柵式的兩瓣滅弧罩殼體，加上靜引弧片、動引弧片及磁吹系統(tǒng)多項滅弧零件組合，對電弧進行拉長、切斷、冷卻滅弧，提高電弧的伏安特性從而使電弧熄滅，減少對觸點的燒蝕觸點材料的轉(zhuǎn)移，大大提高對電弧的熄滅效率，極大的減少了電弧對接觸片的損害；

③設(shè)計返回彈簧，當(dāng)需要關(guān)閉電流時，動靜兩接觸片之間會產(chǎn)生溫度極高的瞬時電弧，這時返回彈簧就可以及時將兩接觸片彈開，免受電弧灼燒，有效的保護了兩接觸片；

④接觸器上設(shè)置微動片開關(guān)，微動片開關(guān)也會隨之轉(zhuǎn)動，即工人師傅可以從外面知道線路是否接通，觀察方法簡單明了準確。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明去掉隔板后的左視圖；

圖3是本發(fā)明的常開接觸單體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的推動機構(gòu)總成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的推動機構(gòu)總成爆炸圖；

圖6是本發(fā)明的滅弧罩結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的滅弧罩殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-常開接觸單體，2-底座，3-外殼，4-滅弧罩，5-靜接觸片，6-組裝殼體，7-微動片開關(guān)，8-隔板，9-組裝孔，10-安裝孔，11-線圈筒，12-線圈架，13-支架，14-調(diào)節(jié)墊圈，15-電磁鐵，16-套筒，17-鐵芯，18-推動板，19-滅弧罩安裝孔，20-返回彈簧，21-靜引弧片，22-動接觸片，23-磁吹系統(tǒng)，24-觸點彈簧，25-動引弧片，26-絕緣隔弧柵，27-螺栓孔，28-滅弧罩殼體，29-動觸點，30-靜觸點，31-連動框，32-定位片。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明，但所要求的保護范圍并不局限于所述；

如圖1～7所示，本發(fā)明提供的一種軌道交通用高壓直流接觸器，包括底座2、外殼3、組裝殼體6、推動機構(gòu)總成和接觸單體總成，所述推動機構(gòu)總成安裝于所述底座2頂端中間位置上，所述外殼3為兩件且兩件外殼3頂端分別固定安裝在接觸單體總成底端的兩邊上，外殼3底端固接與底座2上，所述接觸單體總成設(shè)于推動機構(gòu)總成頂端且接觸單體總成由三個均以隔板8隔開的常開接觸單體1并排組成，該隔板8底端焊接固定在外殼3上；所述組裝殼體6為兩件且兩件組裝殼體6夾裝外殼3前后兩端，外殼3主要用于保護推動機構(gòu)總成及作為接觸單體總成的安裝座，總的結(jié)構(gòu)從下往上為：底座2最底端且底座2地面設(shè)有若干安裝孔10，用于將整個接觸器安裝于各類軌道交通車輛上，底座2上中間位置是推動機構(gòu)總成，底座2上左右兩邊是焊接的外殼3，前后兩邊則是組裝殼體6，外殼3頂端是若干個接觸單體總成。

所述推動機構(gòu)總成由線圈筒11、線圈架12、支架13、調(diào)節(jié)墊圈14、電磁鐵15、套筒16、鐵芯17和推動板18組成，其中線圈筒11設(shè)于支架13內(nèi)且線圈筒11底端固接在底座2頂端中間位置上，所述線圈架12為中空工字輪結(jié)構(gòu)且線圈架12置于線圈筒11中，所述調(diào)節(jié)墊圈14、電磁鐵15和套筒16三者從下到上依次疊放在線圈架12內(nèi)，套筒16頂端套接有鐵芯17，鐵芯17頂端固定連接推動板18中心位置；該推動機構(gòu)總成結(jié)構(gòu)簡單緊湊，利用線圈通電產(chǎn)生磁場，帶動鐵芯17上下運動從而推動推動板18上下運動。

所述常開接觸單體1由滅弧罩4、靜接觸片5、返回彈簧20、動接觸片22、磁吹系統(tǒng)23、連動框31和觸點彈簧24組成，所述靜接觸片5為兩片且其頂端為弧形結(jié)構(gòu)，靜接觸片5中部固接于外殼3頂端且靜接觸片5頂端內(nèi)弧面設(shè)有安裝在隔板8內(nèi)的磁吹系統(tǒng)23，該磁吹系統(tǒng)23兩端均穿過隔板8連接有微動片開關(guān)7；所述滅弧罩4底端安裝在外殼3的頂端且靜接觸片5從滅弧罩4底端插出，所述觸點彈簧24頂端固接于所述連動框31內(nèi)部頂端，觸點彈簧24底端連接動接觸片22，連動框31底端設(shè)有橫槽，該橫槽內(nèi)插裝推動板18且連動框中部設(shè)有長條橫槽，該長條橫槽內(nèi)橫向穿過一兩端固接在隔板上的定位板32，所述返回彈簧20底端固定安裝在定位板32上。兩片靜接觸片5底端接外部高壓直流線，通過頂端與動接觸片22兩端相連/斷開，從而聯(lián)通/斷開高壓直流線路，當(dāng)靜接觸片5與動接觸片22接觸或斷開那一瞬間會產(chǎn)生溫度高達兩千°左右的電弧，對接觸器影響較大，磁吹系統(tǒng)23的原理是利用磁場由永久磁鋼產(chǎn)生，因此，有極性方向，通過磁極、導(dǎo)磁片產(chǎn)生足夠強的磁場，電弧在磁場的作用下，迅速被拉長并進入滅弧罩4內(nèi)，電弧拉長產(chǎn)生電弧壓降值也相應(yīng)增加，電弧壓降≥電源電壓時，使回路電流為零，達到電弧熄滅的作用；本發(fā)明將靜接觸片5設(shè)有靜觸頭30的一端設(shè)成弧形，再將磁吹系統(tǒng)23設(shè)于內(nèi)弧面內(nèi)，增大磁吹系統(tǒng)23與接觸片之間的接觸面積，有效的提高磁吹系統(tǒng)23的利用率，大大提高對電弧的轉(zhuǎn)移速度，加快了電弧的熄滅。

所述滅弧罩4由兩瓣滅弧罩殼體28組成，每瓣滅弧罩殼體28內(nèi)部頂端均設(shè)有倒U型動引弧片25，動引弧片25兩邊均設(shè)有若干絕緣隔弧柵26，絕緣隔弧柵26底部設(shè)有靜引弧片21；所述滅弧罩殼體28上設(shè)有螺栓孔27，通過螺栓將兩瓣滅弧罩殼體28連接在一起，在磁吹系統(tǒng)23的作用下，將兩接觸片接觸或斷開產(chǎn)生的電弧吹向絕緣隔弧柵26的頂部，增大電弧與絕緣隔弧柵26表面的接觸面積，從而加強了電弧的冷卻和消電離作用，促進電弧的熄滅。

所述所述返回彈簧20的軸線與觸點彈簧24的軸線在同一直線上，使返回彈簧20在下降時不會因為偏離觸點彈簧24產(chǎn)生偏斜，使靜接觸片5與動接觸片22接觸穩(wěn)定可靠。

所述線圈筒11與底座2之間、外殼3與底座2之間、靜接觸片5與外殼3之間均以焊接固定連接；組裝殼6上開有兩組裝孔9，利用加長螺栓從前后將外殼3夾裝。

所述絕緣隔弧柵26為鋸齒扇形結(jié)構(gòu)且對動接觸片22呈包圍式均勻布置于滅弧罩殼體28內(nèi)壁，磁吹系統(tǒng)23將電弧吹向絕緣隔弧柵26的頂部，這過程間增大了電弧與絕緣隔弧柵26表面的接觸面積，從而加強了電弧的冷卻和消電離作用，促進電弧的熄滅。

所述兩片靜接觸片5頂端外弧面上均設(shè)有靜觸點30，所述動接觸片22兩端外表面上均設(shè)有動觸點29；該動接觸點29與靜觸點30在同一豎直方向上，動接觸點29與靜觸點30分別位于動接觸片22和靜接觸片5的上表面幾何中心位置，該動接觸點29與靜觸點30處于同一豎直方向上以確保動接觸片22和靜接觸片5能全面貼合，最大限度增大兩接觸片接觸面積。

所述接觸單體總成最佳優(yōu)選為三個常開接觸單體1組成，這時推動機構(gòu)鐵芯17位于中間的常開接觸單體1正下方位置，以均衡前后兩常開接觸器單體1的受力情況。

微動片開關(guān)7上設(shè)有磁鐵，微動片開關(guān)7接通磁吹系統(tǒng)23，當(dāng)線路接通產(chǎn)生磁場，微動片開關(guān)7也會隨之轉(zhuǎn)動，即工人師傅可以從外面知道線路是否接通。

工作流程及原理：

將本發(fā)明底座2安裝于軌道交通設(shè)備上，再把若干的直流電線路兩端分別接入兩靜接觸片5上，向線圈架12上的通一直流電流，使線圈架12上的線圈產(chǎn)生電磁場，從而吸引鐵芯17，鐵芯17拉動上方的推動板18向下做拉動運動，繼而推動板18帶動連動框31向下運動，連動框31向下運動，將設(shè)置在其內(nèi)部頂端的觸點彈簧24和彈簧上的動接觸片22向下運動，使其貼合在靜接觸片5上，觸點彈簧24緩解了動接觸片22往下運動到接觸靜接觸片5上的碰撞，從而接通直流電路線路，當(dāng)需要關(guān)閉直流線路時，將通在線圈架12上的電流斷開，線圈架12上的電磁場消失，在返回彈簧20的作用下，動接觸片22很快復(fù)位，動接觸片22與靜接觸片5斷開，從而使接與靜接觸片5上的直流線路斷開，起到利用小電流控制高壓直流的作用，方便更安全，當(dāng)靜接觸片5與動接觸片22接觸或斷開那一瞬間接觸點處產(chǎn)生溫度高達兩千°左右的電弧，對接觸器影響及破壞較大，本發(fā)明的磁吹系統(tǒng)23利用通電瞬間能產(chǎn)生磁場，且電弧在磁場的作用下，能迅速被拉長的原理，在通電瞬間產(chǎn)生磁場并將電弧吹入滅弧罩4內(nèi)，電弧拉長產(chǎn)生電弧壓降值也相應(yīng)增加，電弧壓降≥電源電壓時，使回路電流為零，達到電弧熄滅的效果，大大降低電弧對接觸器內(nèi)零件的破壞，提高接觸器的使用壽命。

滅弧原理：

以兩個相同的滅弧罩殼體28相互鎖扣，形成滅弧室，并在滅弧室里設(shè)置有：2個靜引弧片21和1個動引弧片25且均為金屬材質(zhì)，起作用是：當(dāng)產(chǎn)品在高電壓作用下，在產(chǎn)品動、靜觸點開啟和斷開時，會使空氣擊穿，產(chǎn)生電弧，因滅弧系統(tǒng)在產(chǎn)品的動、靜觸點位置處設(shè)計，根據(jù)左手定則原理，電流在磁場中運動時對產(chǎn)品觸點進行磁吹滅弧，其磁吹方式即為帶點離子受洛倫茲力作用方向，電弧在磁吹作用下，使電弧拉長，拉長的作用有兩個：①使電弧拉長到滅弧罩內(nèi)的切斷腔內(nèi)，使電弧分段斷開，冷卻滅??；②另一作用是將燃燒的電弧拉長，使電弧壓降增加，電弧每拉長1英寸產(chǎn)生的電弧壓降值約為25V，在根據(jù)電弧擊穿電壓公式:IR＝U(電源電壓)-ε(電弧壓降總值)，根據(jù)公式，當(dāng)電弧壓降總值超過電源電壓值時，IR值為負值，說明回路中的電流擊穿值為零，即回路擊穿，回路電流流向：產(chǎn)品靜接觸片5(產(chǎn)品電源正極)→靜引弧片21→空氣電弧(粒子)→動引弧片25→空氣電弧(粒子)→靜引弧片21→產(chǎn)品靜接觸片(產(chǎn)品電源負極)→負載→電源負，形成回路?；芈分械碾娏髦禐榱?，沒有電流流過，不會產(chǎn)生電弧，達到滅弧的作用。這一過程為十幾毫秒的時間。進而達到滅弧的作用。從而保護了產(chǎn)品觸點受損，提高了接觸器實用壽命。